Тампонажный материал

СОЮЗ СОВЕТСНИХРЕСПУБ ЛИК 09 (и) Зш Е 21 В 33 138 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ, (71) Среднеазиатский государственный научно"исследовательский и проектный институт нефтяной проюадленностн (53) 622245 а 42(0888)(56) 1 Баш С,И. Тампонажный цемент из фосфорных и свинцовых шлаков. УзИНТИ, Ташкент, 1968.2. Булатов А.И. и др. Доменные шлаки. Тампонажное вяжущее для крепления горячих скважин, Киев, 1 Наукова думка, 1971.3. Шадрин Л.Н. Технология и организация крепления скважин.И., фНедра", 1975, с. 90 и 138 (прототип).(54) (57) 1, ТАИПОНАЖНЫН ИАТЕРИАХ на основе гранулированным металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком и щелочным компонентом, о т л и ч а ю щ и и с я тем,что, с целью расширения температурного диапазона применения тампонажного материала и повышения равномерности действия щелочного компонента, в качестве последнего используют щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама при следующем соот- . ношении компонентов, мас. Ъ Гранулированный металлургический шлак совместного помола с кварцевым песком 90-99,5 Щелочной сульфокарбонатный отход производства капролактама 05-10 2, Материал по п. 1; о т л и ч а ю щ и й с я тем, что щелочной сульфокарбонатный отход производст-ва .капролактама имеет следующий сос,.тав, В г ИайСЦЗ 48 - 6 0 НаИВА 25 - 45 НаС 1 5 - 15 НаОН 2 - 8 Иа йБОэ 0,2 - 0,3ИаН 0 0,10,3Изобретение относится к составамтампонажных материалов для крепления скважин.Известен тампонажный материал,содержащий щелочные добавки для ускорения твердения шлаковых матерналов, например измельченные гранулиро. ванные шлаки химической промьвленности и цветной металлургии (.1).Известен тампонажный материал наоснове металлургических шлаков, активизированных добавкой извести ипортландцемента 2.Однако при этом большие трудности возникают в дозировке активиэаторов твердения, которая зависит отсостава шлака и температуры его твердения.Наиболее близким .к изобретениюпо составу и технической сущностиявляется тампонажный материал наоснове металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком,содержащий щелочной компоненткальцинированную соду в количестве0,1 - 10 мас, Ъ 3 2.Однако известный тампонажный материал имеет укороченные сроки схватывания и низкую прочность при 2070 С, неравномерное твердение.оЦелью иэобрежения является расащрение температурного диапазона применения тампонажного материала и повышение равномерности действия щелочного компонента,Поставленная цель достигаетсятем, что в,тампонажном материале на 35основе гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком и щелочным компонентом,в качестве последнего используютщелочной сульфокарбонатный отход про иэводства капролактама при следующем соотношении компоненюов, мас, ФГранулированный металлургический шлак совместногопомола с кварцевым песком 90-99,545Щелочной сульфокарбонатный отход производствакапролактама Ор 5-10Причем щелочной сульфокарбонатныйотход производства капролактама имеет следующий состав, ЪЯагСО 3 40";б 0Иа 2 ВОФ 25-45МаС 1 5-15ЯаОН, 2-8яа 2804 Оу 2-Оу 355На Я б 0,1-О,3Щелочные сульфокарбонатные отходыпроизводства капролактама хорошо растворяются в воде, не токсичны, невызывают пено-и газообразование, 60Оптимальное количество щелочныХ сульфокарбонатных отходов производствакапролактама зависит от гидратационной активности шлака и температурытампонажиого раствора и составляет от 0,5 до 10 мас, Ъ, При содержании указанной добавки менее 0,5 мас. Ъ технические свойства тампонажного раствора и образующегося камня практически мало улучшаются, поэтому такое содержание принято как нижний предел. Верхний предел предлагаемой добавки принят равным 10 мас, Ъ, что также обусловлено техническими свойствами тампонажного раствора и образующегося камня. Это объясняется тем, что в щелочных сульфокарбонатных отходах производства капролактама содержится хлористый натрий, который при повышенном содержании снижает гидратационную активность шлакового материала. Содержащийся в этих отходах сульфат натрия (мирабилит) при повышенном содержании начинает выполнять роль инертного наполнителя и снижает прочностные характеристики образующегося камня.В качестве гранулированных металлургических шлаков совместного помола с кварцевым песком берутсявыпускаемые промьаоленностью по,ТУ 39-9-27-71 шлаковые цементыШПЦС - 120, ШПЦС - гОО, УШЦ-120,УШЦ-120, ОШЦ, которые различныпо плотности: от облегченных до утяжеленных,В обычных. условиях нижний температурный предел твердения перечисленных шлаковых, цементов ограничен, например для ШПЦС, УШЦ, УШЦи ОШЦ температурой 90 фС, Добавкащелочного сульфокарбонатного отхода дает возможность понизить этотнижний предел до 20-70 еС и обеспе" чить равномерное, в зависимости от количества вводимой добавки, твердение,Таким образом, благодаря вводущелочного сульфокарбонатного отхода производства капролактама расширяется температурный диапазонприменения шлаковых цементов за счет возможности их использования,П р и м е р 1. Берут утяжеленный шлаковый цемент на основе металлургических шлаков марки УШЦ-120(ТУ 39-9-27-71) в количестве95 мас. % и к нему добавляют измельченный щелочной сульфокарбонатныйотход производства капролактама5 мас. % (порошок). После перемешивания смесь затворялась питьевойводой в количестве 40 от массысмеси. Плотность раствора составляет 2,03 гсм 3, а растекаемостьна стандартном конусе составляет 24 см,Сроки схватывания по приборуВИКА при нормальных условиях составляют: начало - 2 ч 30 мин, конец - 3 ч 20 мин.Образцы твердеют при 20 фС и атмосферном давлении в течение 24 ч,При этом испытание согласноГОСТ 1581-78 иа фЦемент тампонажный дает следующие результаты(после испытания на приборе ИИИ и гидравлическом прессе ПГ):прочность на изгиб 34 кгс/уи 1 проч"ность на сжатие 115 кгс/см По сравнению с известным тампонажным раствором, где добавляется кальцинированная сода, щелочнойУ сульфокарбонатный отход производст,ва капролактама обеспечивает более равномерное затвердевание при 20-70 фС, и атмосферном давлении замедленные сроки схватывания и более 5 высокие прочностные показатели образующегося.при твердении шлакового камня, о чем свидетельствует сравнительная таблица результатов контрольных испытаний шпаковых тампонаж" 10 ных растворов,10 1062375 Составитель Е.ТангалычевРедактор А.Шишкина Техред,И.Иетелева Еорректор А;Дэятко Заказ 10178/34 Тираж 603 Поддисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений .и открытий 113035, .Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб., д. 4/5 таювевееееееааа Ее Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4Эти результаты показывают, что предпагаемый тампонажный раствор на основе шлаковых цементов ЮПЦСи УШЦ-120 (ТУ 39-9-27-71), содержащий от 0,5 до 10.мас. 3 щелочного сульфокарбонатного отхода производства капролактама, имеет определенные преимущества перед известным раствором, так как обеспечивает более равномерное затвердевание нболее высокие прочностные характеристики при 70 фС и ниже, вплоть до нормальной температуры 20 фС, т.е. в тех условиях, когда шлаковые тампонаж ные цементы не применяются иэ-заухудшений технических свойств тамцонажного раствора и образующегося при твердении шлакового камня.